Trabalho de automao.docx

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINAPROGRAMA DE PS GRADUAO EM ENGENHARIA MECNICAINTRODUO A MANUFATURA PARTE A

AUTOMATIZAO APLICADA A MANUFATURA GERNIMO FREITAS DO AMARALTHIAGO FRANZEN AYDOS

FLORIANPOLIS SCMARO DE 2014

Trabalho sobre Equipamentos Automatizados e a Integrao da Manufatura.

Gernimo Freitas do AmaraleThiago Franzen Aydos

Orientador: Professor Ph.D. Joo Carlos Espndola Ferreira.

Programa de ps-graduao em Engenharia MecnicaFlorianpolis SC

Sumrio1Introduo52Automao63Sistemas Flexveis de Manufatura84Equipamentos Automatizados94.1Mquinas CNC104.2Equipamentos de movimentao114.3 Sistema de superviso145 Manufatura Assistida por Computador156 Modelagem FMS166.1Redes de Petri177.0 Estudo de caso187.1Clula de fabricao com operador187.2Clula automatizada FMS207.3Simulao com Rede de Petri228 Vantagens e Desvantagens239 Concluso23Referncias Bibliogrficas25

Lista de Figuras

Figura 1 - Nveis de Automao.7Figura 2 - Torno CNC10Figura 3 - AVG de reboque.11Figura 4 - Empilhadora AVG.12Figura 5 - Rolete transportador com esteira.12Figura 6 - Mesa Giratria.13Figura 7 - Robo Manipulador.14Figura 8 - Funcionamento de um sistema CIM.16Figura 9 - Layout Celular com ao do operador.19Figura 10 - Layout Celular Automatizado.21Figura 11 - Rede de petri simplificada para movimentao da esteira at a Centro de Usinagem (Cusi).22

1Introduo

Segundo definio do dicionrio Michaelis, manufatura o processo ou trabalho de fazer artigos ou quaisquer produtos a mo ou com maquinaria, especialmente quando prosseguido sistematicamente e com diviso do trabalho.As demandas relacionadas aos processos produtivos vm sofrendo transformaes nas ltimas dcadas. O aumento do consumo de bens manufaturados, o mercado global cada vez mais competitivo e o aumento das exigncias por qualidade e baixo custo fazem com que o estudo dos processos de fabricao tenham cada vez mais significncia. A tecnologia aplicada manufatura nos dias atuais imprescindvel para a obteno de produtos com qualidade, rapidez e economia nos processos de fabricao.Para produzir pequenos e mdios lotes de peas distintas, um tipo de layout favorvel o sistema de manufatura flexvel (FMS). Atravs da automatizao de uma clula de manufatura com equipamentos, mquinas de controle numrico computadorizadas (CNCs), Automatically guided vehicles (AVG), braos robticos; vivel a produo de diferentes produtos simultaneamente, com a otimizao dos tempos aplicados s pea. Dentro do sistema FMS possvel que o material bruto seja fabricado e inspecionado sem a interveno humana, uma vez que o processo confivel e comprovadamente eficaz. Segundo Groover (2010), a automao pode ser definida como a tecnologia por meio da qual um processo ou procedimento alcanado sem assistncia humana. realizada utilizando-se um programa de instrues combinado a um sistema de controle que executa as instrues. Para automatizar um processo, preciso energia no s para conduzir o processo como para operar o programa e o sistema de controle. No decorrer do trabalho ser apresentado conceitos importantes dentro da manufatura e automao dos sistemas. A fim de simular a aplicao da automatizao em um ambiente produtivo ser apresentada a anlise comparativa de uma clula flexvel de fabricao em relao a uma clula com o trabalho de mo de obra humana.

2Automao

A automao a ao de substituir o trabalho humano e/ou animal por mquinas, que por sua vez executam um trabalho previamente programado com a mnima interveno humana. J a automatizao, que vem do termo automtico, consiste em ter o mecanismo de ao prpria. Na maioria das vezes os termos automatizao e automao so considerados iguais.No contexto atual, anecessidade da integrao para a melhoria dos processos produtivos crescente, minimizando os tempos de manufatura e melhorando as respostas s condies requeridas. O conceito de automao varia de acordo com o ambiente em que aplicado. No exemplo domstico a automao est aplicada eletrodomsticos que realizam as tarefas cotidianas, tais como lavar a loua ou lavar roupa sem a interferncia da dona de casa. J no contexto industrial a aplicao mais complexa e requer muito mais capital de investimento, o que em alguns casos torna invivel a implantao de processos de manufatura automatizados.Segundo Bruciapaglia, um sistema de automao o resultado de uma organizao complexa onde intervm pessoas, equipamentos, materiais e atividades. Cada elemento tem seus prprios conhecimentos tcnicos, recursos e informaes e a integrao destes, em todos os nveis, tcnicos e sociais, a chave do sucesso. Na integrao da informao encontram-se vrios desafios tecnolgicos devidos complexidade e especificidade desta questo caracterizada por grande nmero de elementos com nveis diversos de autonomia, distribuio, inteligncia e acoplamento; grande diversidade de tcnicas e vises do problema; exigncias de comportamento preciso e robusto com tempos de resposta crticos; e restries cada vez mais severas do ponto de vista humano, ambiental e de segurana. A automao no meio industrial cresceu muito a partir dos anos 60 com o surgimento do circuito integrado. Nos anos 70 com os microprocessadores a insero desses equipamentos eletrnicos trouxe s mquinas automticas uma grande capacidade de inteligncia artificial e novas formas de inteligncia vm sendo desenvolvidas at o presente momento. A automatizao tambm desenvolveu-se acompanhando o desenvolvimento dos sistemas de produo. Quando o modelo implementado por Henry Ford dos anos 20 demostrou limitaes e os resultados passaram a no ser mais satisfatrios, foram desenvolvidas alternativas e solues para a melhoria do processo, algumas delas fortemente ligadas a automao. certo afirmar que a automao reduziu a mo de obra humana na manufatura. Porm, ainda so necessrio programadores para as mquinas, que necessitam todo o conhecimento das limitaes do equipamento e conheciments tcnicos mais aprofundados da rea, a fim de planejarem as tarefas a serem realizadas. A ideia que a automao elimina mo-de-obra das empresas no pode ser uma premissa aceita. Muitas vezes a falta de automao torna a empresa no competitiva em relao a seus concorrentes de mercado, no conseguindo suprir as demandas e optando pela demisso de trabalhadores para reduo de custos. Nos piores casos, as empresas perdem suas fatias de mercado e fecham as portas. A automao est presente em diversas reas do mercado brasileiro. Alm da indstria outra aplicao da automao que vem crescendo a automao residencial. Com ela possvel controlar todos aparelhos eletrnicos, abertura de janelas e portas, monitoramento de segurana e muitos outros dispositivos residenciais atravs de um smartphone. Dentro da automao industrial voltada a manufatura, segundo Santos 2012, tem-se a diviso em nveis de automao de acordo com a Figura 1.

Figura 1 - Nveis de Automao.Fonte Santos 2012.

Como demostrado na figura 1, as divises dos processos de automao possuem algumas relaes peculiares. Nos menores nveis, ela est relacionada com os equipamentos diretamente ligados ao cho de fbrica. Quanto maior o nvel de automao, maior integrao de mtodos de controle e gerenciamento dos processos de gesto.3Sistemas Flexveis de Manufatura

A aplicao de tecnologias de automao em ambientes de manufatura frequentemente encontrada em Sistemas Flexveis de Manufatura (FMS). So ambientes de produo onde a fabricao feita em centros de usinagem automatizados e a movimentao dos materiais se d atravs de equipamentos automatizados de movimentao, com pequena ou mnima interveno da mo-de-obra humana. Os produtos acabados e a matria-prima tambm so armazenados em estoque de forma automatizada. Segundo Slack et al (2002) um FMS pode ser definido como uma configurao controlada por computador de estaes de trabalho semi-independentes, conectadas por manuseio de materiais e carregamento de mquinas automatizados. J Filho (1995) sustenta a idia de que os FMS so sistemas de produo altamente automatizados, capazes de produzir uma grande variedade de diferentes peas e produtos usando o mesmo equipamento e o mesmo sistema de controle.O FMS pode ser classificado considerando seus componentes e sub-sistemas integrados. Seguindo MacCarthy e Liu (1993), a classificao pode se dar em trs itens distintos:Sistema de processamento - Esse sistema formado a partir de um grupo de mquinas de comando numrico computadorizado (CNC), com capacidade para troca de ferramentas. Esses elementos capacitam o FMS a processar, ao mesmo tempo, diferentes tipos de produtos, atribuindo-lhe flexibilidade;Sistema para manuseio e armazenamento de material - Este sistema destinado proviso e gerenciamento do material, a partir de equipamentos robotizados e/ou automatizados. Atravs desses elementos o sistema adquire flexibilidade de movimentao;Sistema de controle computadorizado - Este sistema encarregado de efetuar o controle operacional do conjunto do sistema de manufatura.Alguns dos benefcios relatados por usurios de FMS so (SLACK et al, 2002):- Reduo do lead time e do tempo de atravessamento (porta-a-porta da fbrica) entre 60 e 70%;- Economia de estoque (especialmente de material em processo) e fluxo de materiais mais uniforme ao longo da fbrica, com menos formao de filas de materiais esperando usinagem;- Utilizao aumentada (nas manufaturas por lotes, o nvel de utilizao de equipamento relativamente baixo, j que muito tempo gasto esperando que produtos sejam colocados nas mquinas). Melhorias na faixa de 200 a 400%;- Reduo do tempo de preparao (associada melhoria dos nveis de utilizao). Melhoramentos relatados entre 50 e 90%;- Nmero de mquinas ou operaes reduzido (derivado da integrao fsica das operaes nas mquinas);- Qualidade aumentada (no somente atribudo ao FMS); melhoramentos encontram-se na faixa de 20 a 90%;Economia de espao, reduo da dependncia de subcontratados, economia no uso de mo de obra especializada, prontido de resposta aos consumidores aumentada (rapidez e qualidade de servio), ciclos de inovao da produo mais rpidos e capacidade melhorada de fazer prottipos so alguns dos outros benefcios no listados. Entre os aspectos negativos dos FMS, o principal o alto custo de implementao. Alm disso, o usurio se torna altamente dependente dos desenvolvedores, seja para alteraes, melhorias ou manutenes, o que acarreta em altos custos de manuteno.

4Equipamentos Automatizados

Os equipamentos automatizados so mquinas que realizam uma dada tarefa tal como a usinagem de um eixo em um torno CNC, sem que o operador tenha ao direta sobre o processo. Esses equipamentos evoluiram muito com o decorrer dos tempos, A partir do sculo XIX, durante a revoluo industrial com o advento da mquina a vapor de James Watts, foi introduzida a fora motriz nos equipamentos das industrias. Essa automatizao do movimento diminuiu a ao que antes era executada pelo operados de mquina, sendo atualmente possvel a total autonomia de um equipamento, desde que previamente programado e verificado. Existem vrios tipos de equipamentos automatizados capazes de realizar a funes em um FMS. Os principais esto descrito conforme segue.

4.1Mquinas CNC

Controle numrico (NC) considerado todo o dispositivo capaz de dirigir os movimentos de posio de um mecanismo, em que os comandos relativos a esse movimento so elaborados de forma totalmente automtica a partir de informaes numricas ou alfanumricas definidas. Elas armazenam informaes codificadas em um computador acoplado a mquina, como a da Figura 2.

Figura 2 - Torno CNCFonte: Manual Tcnico Romi Centur 30D.

A programao CNC compreende a preparao dos dados para usinagem da pea pela mquina. Estes dados so informados para a mquina-ferramenta CNC atravs de um programa. As informaes contidas no programa so referentes s dimenses e qualidades da pea, parmetros de usinagem, funes de mquina, dados de ferramentas e informaes tecnolgicas, que permitam que a mquina produza a pea de forma automtica, sem a interveno do operador.

4.2Equipamentos de movimentao

Segundo Chu (1995), os equipamentos de movimentao de materiais podem ser divididos nas seguintes categorias. Equipamentos de Trasnporte; Equipamentos de Posicionamento; Equipamentos de Formao de Carga (Unit Load Formation Equipment), Equipamentos de armazenamento, Equipamentos de Identificao e Controle. Dentre os equipamentos mais encontrados em um FMS podemos destacar:

- Automatically guided vehicles (AGV): Equipamentos que realizam as atividades de movimentao de material. Qualquer processo de transformao envolvem movimentaes que no agregam valor ao produto e devem ser gerenciadas para aumentar a produtividade e reduzir os custos, podendo ser automatizados. Os AVGs so veculos pequenos e autnomos, que movem materiais de e para operaes agregadoras de valor ou de armazenamento. Normalmente so guiados por trilhas magnticas no cho de fbrica e recebem instruo de um computador central.

Figura 3 - AVG de reboque.Fonte: KAY (2012).

Figura 4 - Empilhadora AVG.Fonte: KAY (2012)

- Rolete Transportador: so esteiras com roletes normalmente motorizados que giram no sentido de movimentao da pea, para transport-la entre centros de processamento, entradas e sadas de clula ou qualquer outro tipo de movimentao necessria. H modelos que no necessitam de motorizao e transportam materiais por inrcia ou com auxlio da fora gravitacional.

Figura 5 - Rolete transportador com esteira.Retirado de KAY (2012)

- Rotatory Index Table: utilizada para transferncia sincronizada de pequenas partes de uma estao a outra de trabalho. J que as peas se movem simultaneamente, torna-se difcil alocar estoques entre as estaes. So restritas a movimentaes circulares com rea compacta de trabalho.

Figura 6 - Mesa Giratria.Fonte: KAY (2012)

- Rob Industrial: Usados para posicionamento inteligente de peas entre os centros de trabalho. O rob industrial realiza desde movimentaes complexas, com o auxlio de informaes de sensores para o controle, at operaes mais simples como as chamadas pick-and-place. Robs tambm so usados para realizar processos de fabricao, inspeo e etapas de montagem. O rob pode ser equipado com garras mecnicas, pinas de vcuo, pinas eletromecnicas, cabeas de solda, cabeas de tinta de spray, ou qualquer outra ferramenta. Eles podem ser acionados eltrica ou pneumaticamente.

Figura 7 - Robo Manipulador.Fonte: KAY (2012)

4.3 Sistema de superviso

Sistemas computadorizados realizam a superviso e o controle de um FMS coordenando todos os agentes da clula simultaneamente. Esses sistemas tambm so chamados de SCADA (Supervisory Control and Data Aquisition). Eles so baseados em microcomputadores interligados a controladores programveis, estaes remotas ou outros equipamentos de aquisio de dados (SEIXAS FILHO, 1999). O gerenciamento de informaes de entrada e sada fundamental para o funcionamento inteligente de um sistema de controle, de forma que ele possa tomar decises sem a necessidade da iterao humana. Segundo Veeramini et al (1993), o resultado do controle de uma ao especfica uma funo da entrada de uma informao. Por outro lado, os eventos no cho de fbrica alteram o status do sistema. Tais alteraes geram novas informaes que deve ser reportada ao sistema de controle. Assim, a interao entre o sistema de controle e sistema de informao assume vital importncia para o gesto do FMS no que se refere a qualidade das informaes, confiabilidade, velocidade de operao e adaptabilidade. Segundo Chan et al (2014) tempos curtos de resposta para tomada de deciso de um sistema produtivo significam maior capacidade de resposta e elevado nvel de automao. FMSs so designados para ter tempo de resposta desprezvel (tempo-real) no controle do cho de fbrica. Ainda segundo Chan, tal nvel to elevado de automao pode ser difcil de ser alcanado na vida real ou de se justificar economicamente na maioria das situaes. A tomada de deciso no controle de um FMS complexa devido a presena de flexibilidade, que requere a avaliao de um grande nmero de alternativas operacionais.

5 Manufatura Assistida por Computador

Segundo Gaspar (2007), a filosofia da manufatura integrada por computador(CIM), preconiza a utilizao da tecnologia da informao para integrar as funes tcnicas, operacionais e de produo nas empresas. O uso cada vez maior de computadores nas empresas e o desenvolvimento de softwares para CAD (Computer aided Design), CAE (computer aided Engineering), CAM (computer aided Manufacturing) e CAPP (Computer Aided Process Planning), permitiu a integrao de diversos departamentos atravs de redes de comunicao.Com a utilizao dos programas de computador citados, possvel planejar o ciclo de vida de um produto em um tempo reduzido, uma vez que a troca de informao entre os setores mais efetiva. Segundo Deng (2000), no ambiente de mercado com rpidas mudanas, com o aumentando da complexidade e a menor possibilidades para atingir economias em grande escala, muitas empresas industriais adotaram tecnologias CIM como um meio para alcanar vantagem competitiva.A estrutura de um sistema de manufatura integrado possui muitas configuraes. Elas so organizadas de acordo com as necessidades da empresa que o implanta. Normalmente, em grandes industrias, as informaes tecnolgicas sobre os produtos so desenvolvidas prximas aos departamentos de projeto, controle e vendas. Aps o desenvolvimento do produto para a fabricao, com sua programao, listas de materiais e planejamento de produo definidos, as informaes so repassadas pela rede integrada, onde as filiais executam a fabricao dos produtos ou partes dele para posterior montagem, como ilustra a Figura 8.

Figura 8 - Funcionamento de um sistema CIM.Fonte: adaptado de BATOCCHIO e FIORONI, 2006

6 Modelagem FMS

Atravs do estudo das propriedades de uma Rede de Petri possvel analisar as principais caractersticas do sistema que est sendo modelado. Ao interpretar as propriedades no contexto do sistema, o projetista pode identificar a presena ou ausncia de propriedades funcionais especficas do sistema que est sendo projetado (TEIXEIRA 2006). Dentre as propriedades que dependem do estado inicial ou da marcao da rede esto:

Alcanabilidade; Vivacidade; Reversibilidade; Conflito.

Ainda segundo Teixeira, o estudo da alcanabilidade da rede demonstra a capacidade do sistema em atingir um determinado estado. Isto permite descrever o comportamento dinmico do sistema atravs de um mapa de estados alcanveis ou mapa de alcanabilidade. A vivacidade verifica a potencialidade da rede em disparar em todas as marcas alcanveis. Uma rede viva uma rede que no possui deadlocks[footnoteRef:1]. A terceira propriedade listada, a reversibilidade est relacionada com a capacidade da rede em retornar a marcao inicial, a partir de qualquer marcao. Com isso possvel verificar a capacidade do sistema em retornar ao estado inicial aps ocorrer uma falha. A ltima propriedade listada sugere a presena de indeterminao do sistema, o que deve ser considerado durante a fase de modelagem. [1: Deadlock um conjunto de processos e recursos no-preemptveis, onde um ou mais processos desse conjunto est aguardando a liberao de um recurso por um outro processo que, por sua vez, aguarda a liberao de outro recurso alocado ou dependente do primeiro processo.]

6.1Redes de Petri

Uma rede de Petri uma ferramenta simples para modelagem do fluxo de peas num sistema de manufatura e para representao de execues ordenadas de operaes individuais (Rembold et al. 1993). um mtodo de estudo dos sistemas dinmicos a eventos discretos. As redes de Petri foram desenvolvidas nos anos 60 e 70 e rapidamente se tornaram reconhecidas com uma das mais adequadas ferramentas para descrio e anlise da sincronizao, comunicao e fonte de compartilhamento entre processos concorrentes. As transies de uma rede de Petri, representadas gracamente por retngulos, modelam os eventos, e os lugares, representados por crculos, modelam as atividades e os estados dos processos. Utiliza-se, em certos casos, uma representao agregada que associa a uma transio a sequncia incio de atividade / atividade / m de atividade. A partir da modelagem da clula utilizando as Redes de Petri possvel traduzir as condies de disparo de cada transio, e as aes decorrentes do disparo, diretamente para os scripts de programao do software gerenciador.Segundo Vallete et al (1990), as redes de Petri so apropriadas para a modelagem do FMS e tornam possvel:- a descrio do paralelismo verdadeiro (simultaneidade de duas operaes independentes), o que diferente do no determinismo (duas operaes que podem ser executadas numa ordem qualquer),- uma modelagem por refinamentos (stepwise refinements) e por composies de mdulos ( at possvel elaborar-se uma biblioteca de sub-redes para permitir a reutilizao de componentes predefinidos durante a modelagem).- a explicitao das restries temporais (sejam determinsticas, sejam estocsticas) pela definio de duraes associadas s transies ou aos lugares.

7.0 Estudo de caso

Para a discusso sobre os equipamentos automatizados executando tarefas em uma FMS, ser apresentada uma clula de fabricao onde as movimentaes de material e preparao do processo ter duas condies distintas. Na primeira as operaes so executadas por um operador a na segunda as operaes sendo executadas por mquinas, em um ambiente automatizado com os mesmos equipamentos de fabricao mas com equipamentos de movimentao e estocagem de materiais automtica adicionais.

7.1Clula de fabricao com operador

Nas clulas, as operaes e processos so agrupados de acordo com a sequncia de manufatura necessria para fabricar um grupo de produtos. Este agrupamento assemelha-se ao flow shop mas projetado para flexibilidade. A clula frequentemente configurada no formato em U, possibilitando aos trabalhadores mover-se de mquina para mquina, carregando e descarregando as peas. As mquinas na clula so normalmente de ciclo nico, de forma que possam completar o ciclo de usinagem sem superviso humana, desligando-se automaticamente quando o ciclo terminado (Ferreira 1998).O estudo de caso aborda de forma simplificada as etapas de transio de uma clula de manufatura flexvel com operadores para um FMS automatizado sem mo de obra humana. O seu estado inicial contm dois equipamentos CNC, uma estao de inspeo, estoque de matria prima e expedio de peas finalizadas, conforme mostra a Figura 9. Para o adequado funcionamento da clula, a operao dos equipamentos automatizados deve estar com desempenho correspondente aos requisitos de processo e de produto, com manutenes em dia, revises de segurana e qualidade garantida.A interveno do operador suscetvel a erros, que podem ter seu risco aumentado devido repetitividade das tarefas, improficincia tcnica ou aleatoriedades do ambiente. Os tempos de processamento e de setup podem variar com o tipo de pea e com o desempenho de cada operador. A operao das mquinas exige um grau de conhecimento elevado dos funcionrios, o que faz a questo do treinamento de pessoal adquirir significncia considervel no contexto.A flexibilidade da clula obtida a partir da fabricao de diferentes produtos em diferentes sequenciamentos. A execuo de trs tipos diferentes de peas, com as seguintes operaes, descrita conforme segue.- Pea 1 Torneamento e inspeo.- Pea 2 Fresamento e inspeo.- Pea 3 Torneamento, fresamento e inspeo.A programao da produo feita de acordo com a ordem dos pedido das peas, atravs da estratgia FIFO (first in, first out), a qual no ser abordada com detalhes nesse trabalho. A Figura 9 apresenta o layout da clula antes da automao.

Figura 9 - Layout Celular com ao do operador.7.2Clula automatizada FMS

Entre os diversos benefcios da automao, a minimizao dos erros durante o processo de manufatura um dos mais destacados, atravs de equipamentos e sistemas automatizados capazes de realizar as mesmas tarefas. Na clula automatizada, um rob de manipulao far o papel do operador na movimentao de peas entre as mquinas, estoque e expedio. O estoque tambm passa a apresentar componentes automticos, com identificadores de cdigo de barras e uma esteira de transporte ligada clula (Figura 10). Para a implantao do FMS diversos controles so necessrios a fim de obter o produto final. A flexibilidade na fabricao dos produtos um dos ponto chave deste sistema de manufatura, necessitando planejamento e organizao da clula relacionados com a sua capacidade produtiva.Segundo Ferreira (2002), devido aos aspectos dinmicos do planejamento de processo em tal ambiente, cada plano de processo deve conter alternativas para cada operao. Sugere-se que, por causa de fatores como o carregamento excessivo de certos aparelhos, a mudana constante dos produtos e a mudana necessria nas mquinas de processamento entre os lotes que os mtodos alternativos (planos) iro aumentar o desempenho de uma FMS.Ainda descrito por Ferreira (2002) existem diferentes maneiras de representar planos de processos com alternativas. Alguns destes mtodos incluem: redes de petri; grficos E / OU; estruturas de rvore e grfico direto.

Figura 10 - Layout Celular Automatizado.

No novo layout, o fluxo de processo se d seguinte forma. O software supervisor atualiza a programao da produo e identifica no estoque a prxima pea a ser usinada. O sistema de estoque automatizado lana a pea para a esteira transportadora, que a movimenta at a regio de atuao do rob. As informaes sobre o processo de fabricao so transmitidas atravs do software para o rob e para as CNCs, que preparam o setup adequado para a produo. Com a preparao feita, o rob pega a matria prima e a aloca em um dos centros de usinagem. Aps todas as operaes de usinagem concludas, o rob retira a pea da mquina e a leva para o centro de inspeo, que identificar se a pea est dentro dos requisito de projeto. Caso esteja, o rob aloca a pea na esteira de expedio, e segue a rotina para a fabricao de uma nova pea. Caso a pea seja reprovada na inspeo, ela armazenada na rea de refugo, e as informaes so repassadas para o software que realizar as correes dos parmetros.

7.3Simulao com Rede de Petri

A programao do rob e dos equipamentos automatizados dentro de uma clula FMS gerenciada atravs de um software de controle. Frequentemente esses softwares tem a capacidade de interpretar Redes de Petri, possibilitando o controle dos agentes a partir dos mapeamentos j realizados. De forma simplificada, desenvolvemos a rede de Petri para a operao de movimentao da pea da esteira de movimentao at o centro de usinagem (Cusi). Dessa forma, possvel identificar as condies de disparo para todos os eventos de um FMS, auxiliando na programao do sistema.

Figura 11 - Rede de petri simplificada para movimentao da esteira at a Centro de Usinagem (Cusi).As condies crticas do sistema so aquelas onde uma transao s ser disparada quando depender de dois um mais eventos, estabelecendo uma relao de juno. No caso da transio 2, o evento Rob vai at a esteira s ser disparada se o rob estiver disponvel e se o programa estiver atualizado. Da mesma forma, a transio 5 s disparar a operao Rob entra no Cusi se o material j estiver no Cusi e se ele estiver disponvel.

8 Vantagens e Desvantagens

As vantagens mais significativas da automatizao da clula se mostram relacionadas economia nos custos de mo-de-obra direta e reduo da variabilidade de operao. A reduo de um operador especializado no mdio e longo prazo podem proporcionar um ganho financeiro, especialmente em pases onde o custo por profissional elevado. A reduo da variabilidade e a independncia do desempenho do operador tambm se apresentam como excelentes aspectos da mudana para o novo sistema.Por outro lado, a complexidade do sistema pode gerar um aumento do custo das as atividades de apoio, que podem exigir maior conhecimento e treinamento, impactando nos custos de mo de obra indireta. Slack et al (1994) questiona se a tecnologia pode lidar com novas possibilidades de produtos ou servios to bem como as alternativas menos automatizadas. Essa questo levanta a incerteza de se investir em uma estrutura automatizada. Em caso de produo de novos produtos, no mnimo a empresa necessitar de altos investimentos para realizar as alteraes necessrias com os desenvolvedores das mquinas e softwares, os quais possui uma relao de dependncia tecnolgica.

9 Concluso

Aps a reviso bibliogrfica sobre o tema da pesquisa e apresentado o estudo de caso, foram apresentados os resultados e as reflexes quanto s vantagens e desvantagens da automatizao do processo de fabricao em uma clula de manufatura. Observou-se que necessrio o conhecimento em diferentes reas da engenharia para modelar e implantar um sistema FMS. Conclui-se que a viabilidade da automatizao de clulas de manufatura depende de diversos aspectos estratgicos de negcio, e devem ser cuidadosamente analisados antes das aplicao dos investimentos. A utilizao de redes de Petry auxilia de forma efetiva na modelagem do funcionamento dinmico do sistema. A implantao da automao utilizando conhecimentos prprios apresenta-se como uma tima alternativa ante os j conhecidos sistemas FMS disponveis no mercado, onde no h a transferncia de tecnologia para o cliente. Nesses sistemas, h uma forte relao de dependncia entre cliente-fornecedor, o que influencia diretamente nos custos da empresa bem como freia possveis projetos de remodelagem da clula para a adio de novos equipamentos.

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